1. Система впрыска "k-jetronik" ("к-Джетроник")

Система впрыска "K-Jetronic” фирмы BOSCH представляет собой механическую систему постоянного впрыска топлива. Топливо под дав­лением поступает к форсункам, установленным перед впускными кла­панами во впускном коллекторе. Форсунка непрерывно распыляет топ­ливо, поступающее под давлением. Давление топлива (расход) зависит от нагрузки двигателя (от разрежения во впускном коллекторе) и от температуры охлаждающей жидкости.

Количество подводимого воздуха постоянно измеряется расходоме­ром, а количество впрыскиваемого топлива строго пропорционально (1:14,7) количеству поступающего воздуха (за исключением ряда ре­жимов работы двигателя, таких как пуск холодного двигателя, работа под полной нагрузкой и т.д.) и регулируется дозатором-распределите­лем топлива. Дозатор-распределитель или регулятор состава и количе­ства рабочей смеси состоит из регулятора количества топлива и расхо­домера воздуха. Регулирование количества топлива обеспечивается рас­пределителем, управляемым расходомером воздуха и регулятором управ­ляющего давления. В свою очередь воздействие регулятора управляю­щего давления определяется величиной подводимого к нему разреже­ния во впускном трубопроводе и температурой жидкости системы ох­лаждения двигателя.

1.1. Принцип действия. Главная дозирующая система и

СИСТЕМА ХОЛОСТОГО ХОДА

Топливный насос 2, (рис. 2), забирает топливо из бака 1 и подает его под давлением около 5 кгс/см² через накопитель 3 и фильтр 4 к каналу "А" дозатора-распределителя 6. При обычном карбюраторном питании управление двигателем осуществляется воздействием на пе­даль "газа" т.е. поворотом дроссельной заслонки. Если при карбюратор­ном питании дроссельная заслонка регулирует количество подаваемой в цилиндры рабочей смеси, то при системе впрыска дроссельная за­слонка 11 регулирует только подачу чистого воздуха.

Для того, чтобы установить требуемое соотношение между количе­ством поступающего воздуха и количеством впрыскиваемого бензина используется расходомер воздуха с так называемым напорным диском 5 и дозатор-распределитель топлива 6.

В действительности расходомер не замеряет, в буквальном смысле слова, расход воздуха, просто его напорный диск перемещается "про­порционально" расходу воздуха. А само название "расходомер" объяс­няется тем, что в этом устройстве использован принцип действия физического прибора, называемого трубкой Вентури и применяемого для замера расхода газов.

Расходомер воздуха системы впрыска топлива представляет собой прецизионный механизм. Напорный диск его очень легкий (толщина примерно 1 мм, диаметр — 100 мм) крепится к рычагу, с другой сто­роны рычага (см. рис. 2) установлен балансир, уравновешивающий всю систему. С учетом того, что ось вращения рычага лежит в опорах с ми­нимальным трением (подшипники качения), диск очень "чутко" реа­гирует на изменение расхода воздуха.

На оси вращения рычага напорного диска 5 закреплен второй рычаг с роликом. Ролик упирается непосредственно в нижний конец плунже­ра дозатора-распределителя. Наличие второго рычага с регулировоч­ным винтом позволяет менять относительное положение рычагов, а значит напорного диска и упорного ролика (плунжера распределите­ля) и этим изменять состав рабочей смеси. Положение винта регулиру­ется на заводе-изготовителе. На некоторых автомобилях, например, BMW-520i, -525i, -528i, -535i, при необходимости этим винтом можно отрегулировать содержание СО в отработавших газах (при его заверты­вании смесь обедняется).

Рис. 2. Схема главной дозирующей системы и системы холостого хода системы впры­ска "K-Jetronic":

1 — топливный бак, 2 — топливный насос, 3 — накопитель топлива, 4 — топливный фильтр, 5 — напорный диск расходомера воздуха, 6 — дозатор-распределитель количества топлива, 7 — регулятор давления питания, 8 — регулятор управляющего давления, 9 — форсунка (инжектор), 10 — регулировочный винт холостого хода, II — дроссельная заслонка. Каналы: А — подвод топли­ва к дозатору-распределителю, В — слив топлива в бак, С — канал управляющего давления, D — канал толчкового клапана, E — подвод топлива к форсункам

Механическая система: расходомер воздуха — дозатор-распредели­тель обеспечивает только соответствие перемещений напорного диска и плунжера распределителя. Но, если трубка Вентури обеспечивает ли­нейную зависимость перемещения напорного диска от расхода возду­ха, то простейший по форме плунжера распределитель, линейной за­висимости между перемещением плунжера и расходом бензина уже не дает. Для получения ^линейной зависимости применена система диффе­ренциальных клапанов, о них речь ниже.

Напомним, "линейная зависимость " — в буквальном смысле слова озна­чает, что график функции — прямая линия. Другими словами, изменение аргумента вызывает прямо пропорциональное изменение функции. Напри­мер, аргумент (расход воздуха) увеличился в 2 раза во столько же раз увеличится и функция (перемещение). В данном случае независимым пере­менным (аргументом) будет уже перемещение плунжера, а функцией — расход бензина.

Из дозатора-распределителя топливо по каналам "Е" поступает к форсункам впрыска 9, (см. рис. 2). Иногда вместо слова форсунка (от force — франц. сила) применяется слово инжектор (лат. mjicere—бро­сать внутрь).

Итак, перемещение напорного диска вызывает перемещение плун­жера распределителя. Направления перемещений на рис. 2 показаны стрелками. Взаимосвязь перемещений и упомянутые выше дифферен­циальные клапаны обеспечивают стехиометрическое соотношение воз­духа и бензина в рабочей смеси. Но, напомним еще раз, характерной особенностью автомобильного двигателя является то, что он должен быть приспособлен к различным режимам: холодный пуск, холостой ход, частичные нагрузки, полная нагрузка. Смесь приходится при соот­ветствующих режимах или обогащать или обеднять. Для получения со­ответствия состава рабочей смеси режиму работы двигателя в системе впрыска со стороны верхней части плунжера (см. рис. 2) в распредели­тель подходит по каналу "С" управляющее давление. Величина послед­него определяется регулятором управляющего давления 8. Это давле­ние в зависимости от режима работы двигателя имеет большую или меньшую величину. В первом случае сопротивление перемещению плун­жера увеличивается — смесь обедняется. Во втором случае, напротив, сопротивление перемещению плунжера уменьшается — смесь стано­вится богаче. Одним из режимов работы автомобильного двигателя яв­ляется резкое открытие дроссельной заслонки. При карбюраторной сис­теме питания необходимое обогащение смеси (в противном случае, так как воздух более подвижен, было бы ее обеднение) производится ускорительным насосом. При системе впрыска обогащение обеспечи­вается почти мгновенной реакцией напорного диска (рис. 3).

Бензиновый электрический насос 2 (см. рис. 2) работает независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Он включается при двух условиях, когда включено за­жигание и вращается коленчатый вал. Если учесть, что насос имеет запасы по давлению двукратный, по подаче десятикратный, то по­нятно, что система впрыска долж­на иметь регулятор давления пита­ния. Этот регулятор 7, (см. рис. 2) встроен в дозатор-распределитель, соединен с каналом "А" ( подвод топлива), по каналу "В" осуществ­ляется слив излишнего топлива в бак, канал "D" соединен с регуля­тором управляющего давления 8.

Рис. 3. Взаимосвязь открытия дроссельной заслонки, перемещения напорного диска и увеличения частоты вращения коленча­того вала (система "K-Jetronic")

Холостой ход карбюраторных двигателей регулируется двумя вин­тами: количества и качества смеси. Система питания с впрыском топ­лива также имеет два винта: винт качества (состава) рабочей смеси, этим винтом регулируется содержа­ние СО в отработавших газах, и винт количества смеси 10, этим вин­том устанавливается частота вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу.

1.2. СИСТЕМА ПУСКА

При пуске двигателя электронасос 2 (рис. 4), практически мгновен­но создает давление в системе. Если двигатель прогрет (температура не менее 35°С) термореле 12 выключает пусковую форсунку 11 с электро­магнитным управлением. В момент пуска холодного двигателя и в тече­ние определенного времени пусковая форсунка впрыскивает во впуск­ной коллектор дополнительное количество топлива.

Продолжительность работы пусковой форсунки определяет термо­реле в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Клапан 13 обеспечивает подвод к двигателю дополнительного количества воздуха для повышения частоты вращения коленчатого вала холодного двига­теля на холостом ходу. Дополнительное обогащение топливовоздушной смеси при пуске и прогреве холодного двигателя достигается за счет более свободного подъема плунжера распределителя дозатора-распре­делителя благодаря тому, что регулятор управляющего давления 8 сни­жает над плунжером противодействующее давление возврата.

Таким образом, если двигатель уже прогрет, питание осуществляет­ся только через главную дозирующую систему и систему холостого хо­да, (см. рис. 2). При этом, термореле 12 (см. рис. 4), пусковая электро­магнитная форсунка II и клапан добавочного воздуха 13 в работе не участвуют. При пуске и прогреве холодного двигателя все перечислен­ные элементы системы впрыска включаются в работу, обеспечивая на­дежный запуск и стабильную работу двигателя на холостом ходу.

Р ис. 4. Схема системы впрыска топлива "K-Jetronic": 1 — топливный бак, 2 — топливный насос, 3 — накопитель топлива, 4 — топливный фильтр, 5 — расходомер воздуха, 6 — дозатор-распределитель, 7 — регулятор давления питания, 8 — регулятор управляющего давления, 9 — форсунка впрыска, 10 — регулировочный винт холостого хода, 11 — пусковая электромагнитная форсунка, 12 — термореле, 13 — клапан добавочного воздуха, 14 — дроссельная заслонка. Каналы: А — подвод топлива к дозатору-распределителю, В — слив топлива в бак, С — канал управляющего давления, D — канал толчкового клапана, Е — подвод топлива к рабочим форсункам, F — подвод топлива к пусковой форсунке с электромагнитным управлением